基于生物学性状和SSR标记进行桃种质遗传多样性的研究

摘要

桃[Prunus persica(L.)Batsch]属蔷薇科李属植物，起源于我国西部。在长期的品种演化和栽培过程中，形成了极其丰富的种质资源和品种类型。日本与美国通过引入我国的优异种质，也选育出大量具有不同类型的优良品种。随着数量的增加，过多的桃品种给种质资源的保存、育种材料的选择等带来不便。因此，研究桃品种遗传多样性，对于了解桃品种间的亲缘关系，指导桃选育工作及构建核心种质具有重要意义。本试验采用生物学性状和SSR标记两种方法分别对来自不同国家的共102份材料进行研究，并对两者的结果进行比较。主要结果如下： 1．在14个生物学性状中，性状等级划分方面，果形和风味级别最多，达到6个，叶腺形状级别最少，仅为2个；变异系数方面，果肉颜色、滴定酸含量、风味、肉质4个性状变异系数均在40％以上。 2．建立适于桃SSR分析的最佳体系：总反应体积为10μL，1×buffer，DNA模板10ng，Mg<'2+>1.5mmol·L<'-1>，dNTPs 0.15mmol·L<'-1>，引物0.55μmol·L<'-1>，TaqDNA聚合酶为1.0U。 3．利用34对SSR分子标记对102份桃品种进行遗传多样性分析。筛选的13对SSR引物共检测出245个等位基因，其中多态性等位基因为238个，占总条带数的97.1％。总群体的Nei’s基因多样度为0.1938，Shannon信息指数为0.3134，说明桃总群体遗川变异较低。 4．品种间遗传相似系数，根据SSR分子标记所得数值范围在0.57-0.95之间，平均值为0.74，而根据生物学性状所得数值范围在0-0.93之间，平均值为0.38。与前者相比，后者的衡量指标较少，是造成两结果相差较大的原因。 5．由生物学性状构建的品种聚类图，将材料分为5类：第Ⅰ类主要为普通桃和蟠桃品种，第Ⅱ类主要为油桃和黄桃品种，第Ⅲ类包括叶县冬桃、离核蟠桃、肉蟠桃3个品种，第Ⅳ类全部为美国短低温品种，第Ⅴ类为观赏桃品种。由SSR标记构建的品种聚类图也将材料分为5大类：第Ⅰ类主要包括我国南方普通桃品种，以及日本和美国各类型品种，第Ⅱ类主要为华北、西北地区品种，第Ⅲ类为云南黄桃品种和新疆油桃品种，第Ⅳ类全部为我国南方蟠桃品种，第Ⅴ类全部为美国短低温品种。通过比较两种聚类结果发现，前者与果实肉质性状紧密相关，而后者则与品种来源具有较强的相关性。同时美国短低温品种均单独作为一类出现在两种结果中，说明其具有特殊的遗传背景和表型。另外，两种聚类结果分别与各自对应的主成分分析结果，在一些品种的划分上存在分歧。 6．由不同国家构成的桃群体之间基因流为6.97，而由不同果实类型构成的桃群体之间基因流仅为0.63。两数值相差达10倍之多，说明在育种工作中，不同果实类型的组合难以获得后代，这可能是由相互之间的生理差异造成的。 7．对2种标记所得的遗传相似矩阵进行相关分析，相关系数仅为0.2386，结果表明两者间的相关系数较低。

目录

文摘

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声明

引言

1文献综述

1.1桃的分类、传播和生态类型

1.1.1桃分类

1.1.2桃的传播

1.1.3桃资源的生态类型

1.2种质研究技术及在桃上的应用

1.2.1形态标记研究

1.2.2孢粉学研究

1.2.3细胞学研究

1.2.4生化标记分析

1.2.5分子标记研究

1.3桃种质遗传多样性研究意义

2材料和方法

2.1材料

2.1.1桃品种材料

2.1.2生物学性状及定义

2.1.3引物名称及序列

2.2方法

2.2.1生物学性状数据及标准化

2.2.2 DNA提取及纯化

2.2.3 DNA浓度与质量测定

2.2.4 SSR优化体系

2.2.5引物筛选

2.2.6变性聚丙烯酰胺凝胶制备和银染

2.3数据处理与分析

3结果与分析

3.1利用生物学性状研究桃品种的遗传多样性

3.1.1性状的变异情况

3.1.2品种间遗传相似性分析

3.1.3聚类分析

3.1.4主成分分析

3.2利用SSR技术研究桃品种遗传多样性

3.2.1 DNA纯度及完整性

3.2.2 SSR体系优化

3.2.3引物筛选

3.2.4 SSR引物扩增结果

3.2.5品种间遗传相似性分析

3.2.6聚类分析

3.2.7主成分分析

3.2.8不同桃群体的遗传多样性

3.3两种标记的相关性

4讨论

4.1生物学性状方面

4.1.1生物学性状及其变异情况

4.1.2品种遗传相似性

4.1.3品种聚类

4.2 SSR分子标记方面

4.2.1 DNA的提取

4.2.2胶片的银染与判读

4.2.3 SSR体系优化

4.2.4 SSR引物筛选

4.2.5桃品种和群体的遗传多样性

4.2.6桃品种和群体的聚类

4.3基于生物学性状和SSR标记的遗传多样性的比较

4.4展望

全文结论及主要创新点

参考文献

致谢

攻读硕士研究生期间发表的论文